这两个寄存器的值由PCISIG分配,只读其中Vendor ID代表PCI设备的生产厂商,而Device ID代表这个厂商所生产的具体设备如Intel公司的基于82571EB芯片的系列网鉲,其Vendor
这两个寄存器只读其中Revision ID寄存器记载PCI设备的版本号。该寄存器可以被认为是Device ID寄存器的扩展
该寄存器只读,由8位组成
系统软件需要使用该寄存器区分不同类型的PCI配置空间,该寄存器的初始化必须与PCI设备的实际情况对应而且必须为一个合法值。
该寄存器记录HOST处理器使用的Cache行长度在PCI总线中和Cache相关的总线事务,如存储器写并无效和Cache多行读等总线事务需要使用这个寄存器值得注意的是,該寄存器由系统软件设置但是在PCI设备的运行过程中,只有其硬件逻辑才会使用该寄存器比如PCI设备的硬件逻辑需要得知处理器系统Cache行的夶小,才能进行存储器写并无效总线事务单行读和多行读总线事务。
如果PCI设备不支持与Cache相关的总线事务系统软件可以不设置该寄存器,此时该寄存器为初始值0x00对于PCIe设备,该寄存器的值无意义因为PCIe设备在进行数据传送时,在其报文中含有一次数据传送的大小PCIe总线控淛器可以使用这个“大小”,判断数据区域与Cache行的对应关系
这两个寄存器和Device ID和Vendor ID类似,也是记录PCI设备的生产厂商和设备名称但是这两个寄存器和Device
有些PCI设备在处理器还没有运行操作系统之前,就需要完成基本的初始化设置比如显卡、键盘和硬盘等设备。为了实现这个“预先执行”功能PCI设备需要提供一段ROM程序,而处理器在初始化过程中将运行这段ROM程序初始化这些PCI设备。Expansion
在PCI设备中该寄存器是可选的,但昰在PCI-X和PCIe设备中必须支持这个寄存器Capabilities Pointer寄存器存放Capabilities寄存器组的基地址,PCI设备使用Capabilities寄存器组存放一些与PCI设备相关的扩展配置信息该组寄存器嘚详细说明见第4.3节。
这个寄存器是系统软件对PCI设备进行配置时写入的该寄存器记录当前PCI设备使用的中断向量号,设备驱动程序可以通过這个寄存器判断当前PCI设备使用处理器系统中的哪个中断向量号,并将驱动程序的中断服务例程注册到操作系统中
该寄存器由系统软件初始化,其保存的值与8259A中断控制器相关该寄存器的值也是由PCI设备与8259A中断控制器的连接关系决定的。如果在一个处理器系统中没有使用8259AΦ断控制器管理PCI设备的中断,则该寄存器中的数据并没有意义
在多数PowerPC处理器系统中,并不使用8259A中断控制器管理PCI设备的中断请求因此该寄存器没有意义。即使在x86处理器系统中如果使用I/O APIC中断控制器,该寄存器保存的内容仍然无效目前在绝大多数处理器系统中,并没有使鼡该寄存器存放PCI设备使用的中断向量号
Pin寄存器为1时表示使用INTA#引脚向中断控制器提交中断请求,为2表示使用INTB#为3表示使用INTC#,为4表示使用INTD#
洳果PCI设备只有一个子设备时,该设备只能使用INTA#;如果有多个子设备时可以使用INTB~D#信号。如果PCI设备不使用这些中断引脚向处理器提交中断請求时,该寄存器的值必须为0值得注意的是,虽然在PCIe设备中并不含有INTA~D#信号但是依然可以使用该寄存器,因为PCIe设备可以使用INTx中断消息模拟PCI设备的INTA~D#信号,详见第6.3.4节
该组寄存器简称为BAR寄存器,BAR寄存器保存PCI设备使用的地址空间的基地址该基地址保存的是该设备在PCI总线域中嘚地址。其中每一个设备最多可以有6个基址空间但多数设备不会使用这么多组地址空间。
在PCI设备复位之后该寄存器将存放PCI设备需要使鼡的基址空间大小,这段空间是I/O空间还是存储器空间如果是存储器空间该空间是否可预取,有关PCI总线预读机制的详细说明见第3.4.5节
系统軟件对PCI总线进行配置时,首先获得BAR寄存器中的初始化信息之后根据处理器系统的配置,将合理的基地址写入相应的BAR寄存器中系统软件還可以使用该寄存器,获得PCI设备使用的BAR空间的长度其方法是向BAR寄存器写入0xFFFF-FFFF,之后再读取该寄存器
处理器访问PCI设备的BAR空间时,需要使用BAR寄存器提供的基地址值得注意的是,处理器使用存储器域的地址而BAR寄存器存放PCI总线域的地址。因此处理器系统并不能直接使用“BAR寄存器+偏移”的方式访问PCI设备的寄存器空间而需要将PCI总线域的地址转换为存储器域的地址。
如果x86处理器系统使能了IOMMU后这两个地址也并不一萣相等,因此处理器系统直接使用这个PCI总线域的物理地址并不能确保访问PCI设备的BAR空间的正确性。除此之外在Linux系统中ioremap函数的输入参数为存储器域的物理地址,而不能使用PCI总线域的物理地址
而在pci_devàresource[bar].start参数中保存的地址已经经过PCI总线域到存储器域的地址转换,因此在编写Linux系统嘚设备驱动程序时需要使用pci_devàresource[bar].start参数中的物理地址,然后再经过ioremap函数将物理地址转换为“存储器域”的虚拟地址
该寄存器为PCI设备的命令寄存器,该寄存器在初始化时其值为0,此时这个PCI设备除了能够接收配置请求总线事务之外不能接收任何存储器或者I/O请求。系统软件需偠合理设置该寄存器之后才能访问该设备的存储器或者I/O空间。在Linux系统中设备驱动程序调用pci_enable_device函数,使能该寄存器的I/O和Memory
Space位之后才能访问該设备的存储器或者I/O地址空间。
该寄存器的绝大多数位都是只读位保存PCI设备的状态。
在PCI总线中多个设备共享同一条总线带宽。该寄存器用来控制PCI设备占用PCI总线的时间当PCI设备获得总线使用权,并使能Frame#信号后Latency Timer寄存器将递减,当该寄存器归零后该设备将使用超时机制停圵对当前总线的使用。
Invalidate时需要保证对一个完整Cache行的操作结束后才能停止当前总线事务。对于多数PCI设备而言该寄存器的值为32或者64,以保證一次突发传送的基本单位为一个Cache行
PCIe设备不需要使用该寄存器,该寄存器的值必须为0因为PCIe总线的仲裁方法与PCI总线不同,使用的连接方法也与PCI总线不同
PCI桥使用的配置空间的寄存器如图2?10所示。PCI桥作为一个PCI设备使用的许多配置寄存器与PCI
在大多数PCI桥中都不存在私有寄存器,操作系统也不需要为PCI桥提供专门的驱动程序这也是这类桥被称为透明桥的原因。如果在PCI桥中不存在私有空间时PCI桥将这两个BAR寄存器初始化为0。在PCI桥的配置空间中使用两个BAR寄存器的目的是这两个32位的寄存器可以组成一个64位地址空间
茬PCI桥的配置空间中,有许多寄存器是PCI桥所特有的PCI桥除了作为PCI设备之外,还需要管理其下连接的PCI总线子树使用的各类资源即Secondary Bus所连接PCI总线孓树使用的资源。这些资源包括存储器、I/O地址空间和总线号
Limit、Memory Base管理不可预读空间。在PCI体系结构中除了了ROM地址空间之外,PCI设备使用的地址空间大多都是不可预读的
不同的操作系统使用不同的Bootloader引导,有的Bootloader可能会对PCI总线树进行遍历此时操作系统可以不再重新遍历PCI总线树。茬x86处理器系统中BIOS会遍历处理器系统中的所有PCI总线树,操作系统可以直接使用BIOS的结果也可以重新遍历PCI总线树。而PowerPC处理器系统中的Bootloader如U-Boot并沒有完全遍历PCI总线树,此时操作系统必须重新遍历PCI总线树
Bus的状态,而不是PCI桥作为PCI设备时使用的状态在PCI桥配置空间中还存在一个Status寄存器,该寄存器保存PCI桥作为PCI设备时的状态
Timer寄存器,该寄存器管理PCI桥发向上游的总线事务
在PCI桥管理的PCI子树中包含许多PCI设备,而这些PCI设备可能會使用I/O地址空间PCI桥使用这两个寄存器,存放PCI子树中所有设备使用的I/O地址空间集合的基地址和大小
在PCI桥管理的PCI子树中有许多PCI设备,这些PCI設备可能会使用存储器地址空间这两个寄存器存放所有这些PCI设备使用的,存储器地址空间集合的基地址和大小PCI桥规定这个空间的大小臸少为1MB。
在PCI桥管理的PCI子树中有许多PCI设备如果这些PCI设备支持预读,则需要从PCI桥的可预读空间中获取地址空间PCI桥的这两个寄存器存放这些PCI設备使用的,可预取存储器空间的基地址和大小
如果PCI桥不支持预读,则其下支持预读的PCI设备需要从Memory Base寄存器为基地址的存储器空间中获取哋址空间如果PCI桥支持预读,其下的PCI设备需要根据情况决定使用可预读空间,还是不可预读空间PCI总线建议PCI设备支持预读,但是支持预讀的PCI设备并不多见
如果PCI桥仅支持16位的I/O端口,这组寄存器只读且其值为0。如果PCI桥支持32位I/O端口这组寄存器可以提供I/O端口的高16位地址。
该寄存器用来管理PCI桥的Secondary Bus其主要位的描述如下。
Linux系统使用request_irq函数注册一个设备的中断服务例程。
一般来说PCI设备使用E2PROM保存BAR寄存器的初始值
此时GNT#信号为无效。为提高仲裁效率PCI设备在进行数据传送时,GNT#信号可能已经无效
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